高效实验动物分组策略探讨

大家好，今天来为大家分享高效实验动物分组策略探讨的一些知识点，和的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

在对实验动物进行分组时，我们经常遇到以下情况：例如，有40只皮下荷瘤小鼠，需要随机分为4组，但每组肿瘤大小不同；如果有50只SD大鼠，则需要将其分为5组。但是有不同的性别和权重，如何随机分配它们呢？对于我们大多数人来说，很可能我们会用人为因素对动物进行编号，殊不知这并不是一种科学的方法。事实证明，实验分组并不像抽签和抛硬币那样。它需要应用专门的随机数表，还包括完全随机设计、随机区组设计等随机方法。本期我们就来看看如何科学分组吧！

动物分组一般需要遵循对照和随机化的原则。这里涉及两个主要问题。一是如何设计对照组？其次，如何确保动物被随机分配到这些组中？

问题一：如何设置对照组？

为了保证能够获得科学有效的数据，分组的首要设计原则是建立对照组。一般来说，为了观察某种药物或某种外界因素对实验动物的影响，需要设立三组对照，即空白对照组（阴性对照组）、模型对照组（阳性对照组）和阳性对照组。对照组[2]。

空白对照组：指不进行任何处理的实验动物。目的是强调正常动物和患病动物之间的差异。例如，如果研究某种药物对糖尿病小鼠的治疗效果，这个组将是那些没有糖尿病的小鼠。必要时野生型小鼠可给予生理盐水或其他药物溶剂。模型对照组：即疾病动物模型，给予阴性处理；目的是观察药物与治疗组相比的疗效以及疾病状态下动物的表现；如果是观察某种药物对乳腺癌是否有治疗作用，治疗组动物需要腹腔给药，模型组注射相同剂量的不包括药物的溶剂，如生理盐水；阳性对照组：通常对疾病模型动物给予药物或其他已知有效的有效因子。目的是将受试药物与阳性药物进行比较，以确定其是否有效；例如：已知阿霉素可以抑制乳腺癌肿瘤的生长，因此我们可以用阿霉素作为阳性对照来判断受试药物的治疗效果。那么，包括对照组在内，一个实验设计一般需要多少组呢？

在实验设计中，除了设置上述对照组外，还必须添加一组处理因素。一般会设定一个剂量梯度，最好设计3个以上才能形成剂量效应。综上，推荐分组为：空白组、模型组、模型+阳性药物模型、模型+低剂量药物、模型+中剂量药物、模型+高剂量药物。

注1：若实验对象不需要疾病状态，则无需建立模型组；

注2：并非每个实验都能找到阳性对照药，因此，并非每个实验都需要设立阳性对照组；

注3：具体剂量设计请参考文末链接《如何确定动物实验的给药剂量？》。

问题2：每组适合多少只动物？

动物实验的设计应遵循“3R原则”，包括实验动物的替代、减少和优化原则，其中减少是指尽可能减少实验动物的数量。经过查阅文献，我们没有发现对实验动物数量有什么绝对要求，但在减少的同时，必须满足统计要求。从统计学上来说，一般要求每组至少有6个可用数据才有意义。

一般每组小鼠不少于10只；一般每组不少于6只；大型动物的等级越高，价格就越贵。可根据情况适当减少，但一般不能低于4-5。问题3：如何进行随机分配？

随机分配可以保证数据的科学性，保证数据更有说服力。因此，实验动物的分组应严格按照随机化原则进行，使每只动物有均等的机会被分配到各个实验组。

根据实验目的和实验对象的不同，常用的分组方法包括：完全随机设计、随机区组设计等[3-4]。在实现随机分组时，需要使用随机数表和随机数余数分组方法。

什么是随机数表？也称为随机数表，是由计算机随机生成的0到9的十个数字组成的数字表。表中每个数字出现的概率基本相同。分组的时候，需要借用这个工具来实现随机分配。

方法一：完全随机设计

通过随机数表或使用计算机生成随机数对动物进行不加区分的随机分组[5]；

适用范围：所有动物必须是“同质”或接近“同质”。也就是说，所有动物的性别、体重和其他相关因素（如肿瘤体积）都是相同或相似的。

操作步骤：

获取随机数：从随机数表中的任意数字开始，按同一方向依次获取N个随机数；求余数：将随机数除以组数即可求余数。如果划分的话，余数就是组数；将：按余数分组；如果：没有被均分，则继续按顺序复制下一个随机数，除数变为数字最大的组中的数字a，余数作为抽奖序号（如果被均分，则余数为a)，直到它们相等。示例：将15 只小鼠分为3 组。先根据动物的体重给它们编号，然后用随机表连续读出15个数字，然后用组号3求余数，即除以3。余数1、2、3分别代表分别进入A、B、C组。然而，A 组（6）中多了一只动物。检查随机数表，发现下一个随机数是55。55/6剩下1。因此，将第一种情况从A组调整到C组。

表1：完全随机分组的示例

优点：操作简单，可以实现随机分配的原理；

缺点：一是流程繁琐。通常一次操作无法使各组的数量相等，需要进行调整；数字太多，不容易快速分组；如果动物之间存在较大差异，例如体重范围较大，则该方法不适合。方法。

方法2：随机区组设计

但如果一批小鼠中，有小的18克，有大的30克，体重差异比较大，如果按照上述完全随机的方法分到各组，很可能有一些团体会特别重，有的会特别重。组件非常小。这使得很难确保均等分配，因此随机区组设计应运而生。

随机区组设计：也称平衡随机化或限制随机化，即首先将一定数量和比例的动物分为若干区组（一般>3），如体重相近的动物、相同性别的动物等。等待。块的长度应大于组数的两倍。如果太小，可能会导致非随机性。如果有4组，则块长度应大于8。

示例：有40 只SD 大鼠，体重在180-220 克之间。需要将它们分为4组，即每组10只大鼠（A、B、C和D）。首先将动物根据体重分为若干组，然后将各组动物随机分配到各组。

首先，对大鼠进行称重并按顺序排序；分区分组：尝试将这些大鼠根据体重分为4块（假设180~190g/8只大鼠、190-200g/12只大鼠、200-210g/16只大鼠）（210-220g/4只大鼠），即4窝，分区时每窝数量至少大于4；编号：将这4窝老鼠按顺序编号，第一窝是1、2、3、4.8，以此类推，数量达到40只；随机分配块1：将这8只动物随机分配到4组，每组2只动物。分组方法是利用上述随机数表，根据随机数的余数分配到各组；随机分配剩下的3个区块，方法同上。优点：区间分组将保证实验组之间的生物学差异最小化，遵循一致性和随机性原则，使得实验结果更具统计显着性。

注1：有时我们会遇到多个因素，需要按顺序进行划分。例如，40只体重差异较大的小鼠，雄性和雌性。这个时候我们就不能仅仅按照权重来分组分配。我们首先需要将雄性和雌性分开。然后根据权重进行划分。即要求按照某个因素将群体随机划分为若干个相等的群体，然后再按照另一个因素将群体划分为若干个区域。

注2：当数量较少时，我们可以手动计算分组；但当数字太大时，我们需要使用Excel或SPSS等软件，省去了查阅随机数字表的麻烦，并且几分钟内就可以完成一个随机分配过程。

综上所述，我们在对实验动物进行分组时需要遵循控制和随机化的原则，这样才能保证数据更加科学和具有统计学意义。分组时最好不要加入主观因素。作为实验设计的重要组成部分，实验动物的分组在开始实验之前必须仔细考虑。我们希望大家通过我们的文章认识到随机分组的重要性，并能在实践中学会随机分组。

参考

[4] 赵伟，孙国志实验动物常用的随机分组方法，《实验动物》，2009年第4期

[5]万霞，刘建平。临床试验中的随机化方法。中医杂志，2007年第48卷第3期